输电网络中基于拓扑的$\mathcal{N}-1$事故约束近似方法
物理与社会
2022-11-03 v1
摘要
即使单条线路故障，输电网仍需持续运行，这对保障供电安全至关重要。在电力系统容量扩展问题中建模安全性若考虑所有可能停运情形会引入大量额外约束，导致极高计算负担。避免该负担的典型方法仅考虑与给定调度情形相关的部分可能停运，但这依赖于事先已知调度情形，且不适用于发电机组事先未知的规划优化问题。本文提出一种启发式方法，以仅依赖输电网拓扑的较少约束来建模完全安全的可行域。在所提方法中，通过对比由安全约束线性化交流最优潮流问题得到的节点净功率可行域多面体来建模网络安全性。为近似该多面体，针对安全情形下的输电线路定义缓冲容量因子，从而避免引入大量额外约束。由此提出三种获取缓冲容量因子的方法：近似法、鲁棒法与线路特定法。最后，在不同规模输电网中评估所提方法在确定缓冲容量因子、事故分析与经济评估方面的性能。此外，我们发现所提启发式方法能以低得多的计算负担对完全安全的解给出极佳近似。
引用
@article{arxiv.2211.00970,
title = {Topology-based Approximations for $\mathcal{N}-1$ Contingency Constraints in Power Transmission Networks},
author = {Amin Shokri Gazafroudi and Fabian Neumann and Tom Brown},
journal= {arXiv preprint arXiv:2211.00970},
year = {2022}
}